El tipo de árido utilizado en el hormigón desempeña un papel crucial a la hora de determinar su resistencia y durabilidad generales.Los áridos, que constituyen entre el 60% y el 75% del volumen del hormigón, influyen en el rendimiento del material por sus propiedades físicas, como la forma, la textura y la superficie.Por ejemplo, la piedra triturada suele producir un hormigón más resistente que los guijarros redondeados con la misma relación agua-cemento, debido a su forma angular y su superficie más rugosa, que mejoran la unión mecánica con la pasta de cemento.Esta zona de transición interfacial (ZTI) más fuerte entre el árido y la pasta es clave para conseguir una mayor resistencia a la compresión.Además, la dureza del árido, la porosidad y la composición mineral influyen en la resistencia al agrietamiento y en la durabilidad a largo plazo.Comprender estos factores ayuda a optimizar las mezclas de hormigón para requisitos estructurales específicos.
Explicación de los puntos clave:
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Superficie y mecanismo de adherencia
- Los áridos de piedra triturada tienen formas irregulares y superficies rugosas, lo que crea una mayor área de contacto con la pasta de cemento en comparación con los guijarros lisos y redondeados.
- Esta mayor superficie mejora el enclavamiento mecánico, reforzando la zona de transición interfacial (ZTI), un punto débil crítico en el hormigón.
- Ejemplo:Una mezcla con árido de granito angular puede alcanzar una resistencia a la compresión entre un 10 y un 15% mayor que una con grava de río con idénticas relaciones agua-cemento.
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Efectos de la forma y la textura
- Los áridos angulosos (por ejemplo, basalto triturado) reducen la trabajabilidad pero mejoran la transferencia de carga al minimizar el deslizamiento de las partículas.
- Los áridos redondeados (por ejemplo, guijarros de río) mejoran la fluidez durante el vertido pero pueden comprometer la resistencia final debido a una unión más débil.
- Consejo práctico: Para aplicaciones de alta resistencia (>40 MPa), dar prioridad a los áridos angulares con una distribución granulométrica bien graduada.
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Dureza y composición mineral
- Los áridos más duros, como la cuarcita, resisten el aplastamiento bajo carga, aumentando directamente la resistencia a la compresión del hormigón.
- Los áridos blandos o porosos (como la caliza) absorben más agua, lo que puede debilitar la ZCIT si no se tiene en cuenta en el diseño de la mezcla.
- ¿Lo sabía?Los áridos reactivos (por ejemplo, los tipos ricos en sílice) pueden causar problemas de expansión a largo plazo a menos que se mitiguen con materiales cementantes suplementarios.
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Optimización de la relación agua-cemento
- La referencia destaca que el rendimiento de los áridos se evalúa "para la misma relación agua-cemento", haciendo hincapié en la necesidad de controlar esta variable al comparar materiales.
- Consejo profesional: Utilice áridos triturados con superplastificantes para mantener la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua, preservando la resistencia.
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Implicaciones prácticas para los compradores
- Especificar las propiedades de los áridos (por ejemplo, valor de abrasión de Los Ángeles <30 para pavimentos pesados) en los contratos de adquisición.
- Equilibrar coste y rendimiento:Aunque la piedra triturada es más resistente, su mayor coste de producción puede justificar los áridos redondeados en aplicaciones no estructurales.
Al seleccionar los áridos basándose en estos principios, los ingenieros pueden adaptar las mezclas de hormigón para satisfacer los requisitos precisos de resistencia, optimizando al mismo tiempo la durabilidad y la rentabilidad.En última instancia, la elección depende de las prioridades específicas del proyecto, desde la resistencia sísmica hasta la facilidad de colocación.
Cuadro sinóptico:
| Factor | Impacto en la resistencia del hormigón | Ejemplo |
|---|---|---|
| Forma y textura | Los áridos angulosos (por ejemplo, piedra triturada) mejoran la adherencia; los áridos redondeados reducen la resistencia. | El granito triturado aumenta la resistencia en un 10-15% frente a la grava de río. |
| Dureza | Los áridos más duros (por ejemplo, la cuarcita) resisten el aplastamiento, aumentando la resistencia a la compresión. | La piedra caliza puede debilitar el hormigón si es porosa. |
| Relación agua-cemento | Crítica para comparaciones consistentes; utilizar superplastificantes para mantener la trabajabilidad. | Las mezclas de alta resistencia (>40 MPa) requieren áridos angulares. |
| Consejo práctico | Especifique la resistencia a la abrasión (por ejemplo, valor LA <30) para aplicaciones pesadas. | Equilibre el coste: piedra triturada para usos estructurales, redondeada para usos no estructurales. |
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